4. Механический расчет компенсированной
контактной подвески
При проектировании современных скоростных подвесок контактной сети первостепенной задачей является стабильность таких эксплуатационных характеристик, как стрела провеса и эпюра жесткости.
4.1. Расчет длины струн и определение стрелы провеса несущего троса
Струны цепных подвесок должны обеспечивать свободный подъем контактного провода под действием токоприемника, а в полукомпенсированной подвеске – еще и продольное перемещение контактного провода относительно несущего троса при колебаниях температуры.
Длина струны цепной подвески при условии беспровесного положения контактного провода определяется по выражению:
,
(4.1)
где h – конструктивная высота контактной подвески, м, при одном контактном проводе h обычно принимают равной 1,8 м, при двух – 2,0 м;
F – стрела провеса несущего троса, м,
,
(4.2)
где x – расстояние от опорного узла до рассматриваемой струны, м.
Расстояние между струнами в середине пролета должно составлять 5 – 8 м (в зависимости от скоростного режима контактной подвески).
Расчет проводится для всех принятых значений длины пролетов. Значения длины струн записываются в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Значения длины струн
Длина струны, м |
Длина пролета, м |
||||
l1 |
l2 |
l3 |
… |
ln |
|
С1 |
|
|
|
|
|
С2 |
|
|
|
|
|
... Сn |
|
|
|
|
|
4.2. Расчет коэффициента неравномерности жесткости контактной подвески
Расчет жесткости цепной контактной подвески с рессорной струной производится для трех зон: А – подопорный узел, Б – первая нерессорная струна, В – от первой нерессорной струны до последней (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема расчетных зон пролета рессорной контактной подвески
Жесткость контактной подвески рассчитывается по выражению:
в зоне А –
,
(4.3)
где а – половина длины рессорного троса (см. рис. 4.1), а = 5 – 9 м;
H – натяжение рессорного троса, для одного контактного провода Н принимается равным от 100 до 200 даН, для двух – от 200 до 400;
; (4.4)
в зоне Б –
,
(4.5)
где
;
в зоне В –
.
(4.6)
По результатам расчета жесткости подвески строятся эпюры ее изменения в пролетах (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Пример эпюры жесткости контактной подвески в пролете
Коэффициент неравномерности жесткости определяется по формуле:
, (4.7)
где жmax, жmin – максимальная и минимальная жесткость в пролете, даН/м.
При скоростном движении коэффициент неравномерности жесткости контактной подвески должен быть меньше 1,2. Если указанное условие не выполняется, то расчеты необходимо провести повторно, изменив параметры подвески (в первую очередь – параметры «а» или «с», далее (при необходимости) – «К», «Т» и «Н»).